國產CPU六大主流廠商發(fā)展模式分析

國產 CPU 六大主流廠商發(fā)展模式各異。

1. 海光：國產 X86 CPU 的領航者

海光信息是一家從事高端處理器、加速器等計算芯片產品和系統(tǒng)研發(fā)的 公司，是國產 X86 CPU 領航者。公司發(fā)展經歷了四大里程碑：2014 年， 海光有限公司成立；2016 年，公司與 AMD 合資成立海光集成、海光微 電子兩家子公司，并獲得高端處理器的技術授權；2020 年，公司變更為 股份有限公司，中科曙光成為公司第一大股東；2022 年，公司于科創(chuàng)板 上市。

公司股權結構合理，聚集了各方優(yōu)勢。中科院體系、地方國資等資源優(yōu) 勢在股權結構中得以發(fā)揮。公司不存在單一股東及其一致行動人通過實 際支配公司股份表決權能夠決定公司董事會半數以上成員選任或足以 對股東大會的決議產生重大影響，公司無控股股東、無實際控制人。

公司營收持續(xù)高增，盈利能力提升顯著。2016-2021 年海光信息收入復 合增速 257%，2021 年收入規(guī)模達到 23.1 億元，同比增長 126%。2021 年歸母凈利潤轉正，達到 3. 27 億元。公司 2022 年 Q3 營收 12.90 億元， 同比增長 63.60%，歸母凈利潤 1.76 億元，同比增長 6.06%，扣非歸母凈 利潤 1.68 億元，同比增長 12.77%。公司 2022 年 Q3 營收高增主要源于 公司加大市場開發(fā)力度，產品線進一步豐富，服務器廠商對國產高端處 理器的需求持續(xù)增加。

公司持續(xù)加大研發(fā)投入。公司秉承“銷售一代、驗證一代、研發(fā)一代” 的產品研發(fā)策略，已經建立完善的高端處理器的研發(fā)環(huán)境和流程，產品 性能逐代提升，功能不斷豐富。 2022 年 Q3 公司研發(fā)費用為 3.34億元，營收占比達 25.87%。 公司產品種類多樣，核心競爭力強。公司主要產品包括海光通用處理器 （CPU）和海光協(xié)處理器（DCU）。海光 CPU 系列產品海光一號、海光 二號已經實現(xiàn)商業(yè)化應用，海光三號完成實驗室驗證，海光四號處于研 發(fā)階段；海光 DCU 系列產品深算一號已經實現(xiàn)商業(yè)化應用，深算二號 處于研發(fā)階段。公司產品核心優(yōu)勢在于，海光 CPU 系列產品兼容 X86 指令集以及國際上主流操作系統(tǒng)和應用軟件。產品性能優(yōu)異，軟硬件生 態(tài)豐富，安全可靠，得到了國內用戶的高度認可，已經廣泛應用于電信、 金融、互聯(lián)網、教育、交通等重要行業(yè)或領域。

2. 兆芯：合資 CPU 的探路者

上海兆芯是一家專注于研發(fā)自主可控 x86處理器的廠商，是合資 CPU 的探路者。公司于 2013 年由臺灣威盛與隸屬于上海市國資委的上海聯(lián) 和投資公司所合資成立，威盛持股 20％，上海國資委持股 80%。威盛與 Intel 交叉授權協(xié)議，擁有設計、生產 X86 芯片權利。兆芯專注 x86 處理 器研發(fā)，技術授權來自威盛。2020 年 10 月 26 日，威盛作價 2.57 億美元 將部分 X86 技術出售給兆芯，兆芯擁有了部分 X86 技術產權。

公司堅持自主創(chuàng)新與兼容主流的發(fā)展路線。兆芯同時掌握中央處理器、 圖形處理器、芯片組三大核心技術，具備相關 IP 自主設計研發(fā)的能力。 兆芯憑借成熟的軟硬件生態(tài)，為用戶提供性能卓越、兼容性優(yōu)異且安全 可靠的通用處理器和芯片組等產品，推動信息產業(yè)的整體發(fā)展。

公司研發(fā)卓有成效，多款產品已實現(xiàn)量產。公司已成功研發(fā)并量產多款 通用處理器產品，并形成“開先”PC 處理器和“開勝”服務器處理器兩 大產品系列。兆芯產品性能持續(xù)提升并達到行業(yè)主流同等水平，產業(yè)化 成果突出。其生態(tài)體系成熟，支持構建臺式機、筆記本、一體機、云終 端等多種類型的桌面整機，以及服務器、存儲等產品。此外，在嵌入式 領域也已經有不同規(guī)格基于兆芯通用處理器的工業(yè)主板、模塊化電腦、 工業(yè)整機、Box PC、工業(yè)級服務器、網絡安全平臺等產品推出。

3. 鯤鵬：垂直生態(tài)的領導者

鯤鵬是華為在芯片領域布局的重要一環(huán)，是垂直生態(tài)的領導者。鯤鵬芯 片誕生于 2020 年，主要聚焦通用計算領域。華為針對不同的計算場景， 自研打造了一系列芯片矩陣，除了主要應用在服務器領域的鯤鵬，還包 括手機 SoC 芯片麒麟、人工智能芯片昇騰、5G 基站芯片天罡、5G 終端芯 片巴龍，以及凌霄、NB IoT 等一系列其他專用芯片。在一系列芯片矩陣 中，華為致力于圍繞“鯤鵬+昇騰”雙引擎形成兩大計算產業(yè)，其中鯤鵬 計算產業(yè)是基于鯤鵬處理器的基礎軟硬件設施、行業(yè)應用及服務，涵蓋 從底層硬件、基礎軟件到上層行業(yè)應用的全產業(yè)鏈條，可為下游各大行 業(yè)應用提供全面、完整、一體化信息化解決方案。

鯤鵬計算產業(yè)擁有完備的技術和商業(yè)基礎。鯤鵬滿足高性能、低功耗、 低延時的綠色計算要求，有巨大的市場空間， 同時又有中國電子技術標 準化研究院、Arm 中國、華為等行業(yè)翹楚支持。發(fā)展鯤鵬計算產業(yè)已經 具備了技術和商業(yè)基礎。鯤鵬計算產業(yè)是基于 Kunpeng 處理器構建的全 棧 IT 基礎設施、行業(yè)應用及服務，包括 PC、服務器、存儲、操作系統(tǒng)、 中間件、虛擬化、數據庫、云服務、行業(yè)應用以及咨詢管理服務等。

鯤鵬計算產業(yè)計劃分三個階段實現(xiàn)。開放、共享的生態(tài)體系是鯤鵬計算 產業(yè)成功的基礎，要構建全行業(yè)、全場景鯤鵬計算產業(yè)體系，完成鯤鵬 計算產業(yè)從關鍵行業(yè)試點到全行業(yè)、全場景產業(yè)鏈建設目標，分為三個 階段來實現(xiàn)：試點階段、推廣階段、深化階段。試點階段重點打造標桿 行業(yè)典型場景，推廣階段注重行業(yè)拓展和數字化業(yè)務創(chuàng)新的發(fā)展機會， 深化階段打通全行業(yè)全場景，最終實現(xiàn)鯤鵬處理器完整生態(tài)結構的構建。

鯤鵬產品優(yōu)勢明顯，遠超行業(yè)平均水平。華為 2019 年 1 月對外發(fā)布鯤 鵬 920 處理器，是業(yè)界最高性能 ARM-based 處理器，采用國產芯片唯 一、最先進的 7nm 工藝，集成 64 個核心。鯤鵬 920 實現(xiàn) ARM 架構 業(yè)界性能最強，集成四大結構包括網絡、存儲、主控芯片和 CPU 于單 一封裝中。在 SPECint 基準測試中，鯤鵬服務器測試得分超過 930，超 行業(yè)基準 25%，同時電力效率高同業(yè) 30%，實現(xiàn)更強性能的同時降低功 耗。鯤鵬產品 920 對標 XEON8180, 且在海量存儲場景優(yōu)勢明顯。在 SPEC 測試中，48 核的鯤鵬 920 與 IntelXEON8180 的性能相當，而 64 核的測試性能要優(yōu)于 XEON8180。且 48 核的鯤鵬功耗為 150W 低于 XEON8180 的 205W。此外，進一步對比內存等指標和集成網卡等特點， 鯤鵬 920 在海量存儲的應用場景中更有優(yōu)勢。

4. 飛騰：PK 生態(tài)的主導者

飛騰信息技術有限公司是國內領先的自主核心芯片提供商，是PK生態(tài) 的主導者。公司由中國電子信息產業(yè)集團、天津市濱海新區(qū)政府和天津 先進技術研究院于 2014 年聯(lián)合支持成立。中國電子旗下兩大子公司，中 國軟件（麒麟操作系統(tǒng)）+中國長城（飛騰芯片），組成國產基礎軟硬件 PK 體系（對標 Win-tel），飛騰芯片扛旗 PK 體系 CPU。中國長城為飛 騰的第一大股東（持股 28%），天津濱海新區(qū)金投集團持股 25%。 近年來營利雙升，信創(chuàng)高景氣助力公司更上層樓。2021年，飛騰實現(xiàn)營 收 22.18 億元，同比增長 74%；凈利潤 6.53 億元，同比增長 91%。凈利 率為 29%，同比增加 2%。2022 年 H1, 飛騰實現(xiàn)營業(yè)收入 11.85 億元， 凈利潤 2. 51 億元。ARM 是中國國產 CPU 未來發(fā)展重要方向，飛騰在 黨政市場市占率較高，獲得黨政客戶廣泛認可，在 2022 年下半年招標有 望加速背景下，預計飛騰全年有望保持較快增長。

公司產品對標國際水準，提供自主先進的國產化解決方案。飛騰系列國 產高性能、低功耗通用計算微處理器的設計研發(fā)和產業(yè)化推廣。飛騰聯(lián) 合眾多國產軟硬件生態(tài)廠商，提供基于國際主流技術標準、中國自主先 進的全國產信息系統(tǒng)整體解決方案，支撐國家信息安全和重要工業(yè)安全。 飛騰芯片產品主要包括高性能服務器 CPU（飛騰騰云 S 系列）、高效能 桌面 CPU（飛騰騰銳 D 系列）、高端嵌入式 CPU（飛騰騰瓏 E 系列） 和飛騰套片四大系列，在國內政務辦公、云計算、大數據以及金融、能 源和軌道交通等行業(yè)信息系統(tǒng)領域已實現(xiàn)批量應用。

公司攜手中興通訊，助力智慧銀行建設。公司與中興通訊合作推出遠程 智慧銀行視頻中臺解決方案，是中興通訊全渠道遠程智慧銀行解決方案 的子模塊。采用完全開放的架構，使用飛騰 CPU 平臺的服務器（基于飛 騰 FT-2000+/64 處理器平臺機架式服務器 ZXCLOUD R5910 G1）、存儲 和網絡設備，銀河麒麟操作系統(tǒng)，視頻會議系統(tǒng)，云電腦應用，可快速 完成云上部署，提供服務。

5. 龍芯：自主可控程度最高的 CPU

龍芯中科是一家全面掌握處理器 IP 和指令系統(tǒng)、操作系統(tǒng)等核心技術 的公司，打造了自主可控程度最高的 CPU。公司成立于 2008 年，前身 出自中科院計算機所，2021 年開始市場化運作，2022 年 6 月在科創(chuàng)板 上市。公司經營主要采用 Fabless 模式：公司主要負責芯片的設計工作， 形成集成電路設計版圖，將晶圓制造、封裝、部分測試等環(huán)節(jié)委托給相 關制造企業(yè)及代工廠商加工完成。公司業(yè)務收入主要來自向客戶銷售處 理器及配套芯片與提供基礎軟硬件解決方案。北京天童芯源科技有限公 司和北京中科算源資產管理有限公司分別持有公司接近 20%的股份。 信創(chuàng)產業(yè)推進下公司業(yè)績持續(xù)高增。公司 2018-2021 年收入復合增速 84%，歸母凈利潤復合增速超 200%。公司 2021 年實現(xiàn)營業(yè)收入 12 億 元（歸母凈利潤 2.4 億）。其中工控類芯片、信息化類芯片、解決方案分 別占比 24.61%、54.71%、20.68%。從業(yè)務占比變化看，2020 年開始信 息化類芯片實現(xiàn)大幅度增長，主要系 3A4000 系列產品性能成倍提升， 對虛擬化、安全機制等方面的支持加強，符合目前已進入快速增長階段 的關鍵信息基礎設施領域的應用需求。

龍芯產品均基于自研的 LoongArch 架構。區(qū)別于使用國外授權主流 X86 和 ARM 架構的公司，龍芯從建立之初強調“自主可控”，最新產 品 3A5000/3B5000 處理器是基于自研的 LoongArch 架構。公司目前已 經全面掌握 CPU 指令系統(tǒng)、處理器 IP 核、操作系統(tǒng)等計算機核心技 術，打造自主開放的軟硬件生態(tài)和信息產業(yè)體系。龍芯中科芯片產品在 電子政務、能源、交通、金融、電信、教育等行業(yè)領域已獲得廣泛應用。

公司不斷推出新產品，為多場景提供解決方案。2022 年 8 月 21 日，世 界傳感器大會在鄭州開幕。龍芯中科董事長胡偉武在大會開幕式發(fā)表主 旨演講并發(fā)布龍芯 2K0500 及其解決方案。胡偉武在演講中表示，基于 自主核心技術能力，龍芯成功打造 2K0500 芯片。該芯片是一款高集成 度處理器芯片，片內集成64位LA264處理器核（基于龍架構LoongArch）， 可為工控互聯(lián)網應用、打印終端、BMC 等提供多種解決方案。

6. 申威：特征領域的引領者

為解決在國防和網絡信息安全無“芯”可用的困境，國家于2003年創(chuàng)建 國家高性能集成電路（上海）設計中心，負責對國產自主可控芯片進行 設計開發(fā)，并將芯片命名為“申威”。在國家 863 計劃支持下，于 2006 年成功研制出第一代國產 64 位通用處理器——“申威 1”；在國家“核 高基”專項支持下，于 2010 年成功研發(fā)世界首款 16 核通用處理器SW1600， 該芯片成功應用于國內首臺采用國產處理器的千萬億次計算機系統(tǒng)— —神威藍光超級計算機系統(tǒng)。

神威·太湖超級計算機搭載了 40960 顆申威 26010 處理器。2016 年，搭 載 40960 顆申威 26010 處理器的神威·太湖超級計算機榮獲世界性能榜 首，速度比第二名 “天河二號”快近 2 倍，效率提升 3 倍。2016 年， 成都申威科技有限責任公司成立，從事對申威處理器的產業(yè)化推廣。

申威現(xiàn)已形成申威高性能計算處理器、服務器/桌面處理器、嵌入式處理 器三個系列的國產處理器產品線，以及申威國產 I/O套片產品線。多線 程處理器方面，公司產品為申威 26010，主要用于超算。單核處理器方 面，公司產品為申威 111，產品已達到國軍標 B 級標準，可以面向軍工、 工控等領域應用。多核處理器方面，公司具有 221、411、421/421M 等一 系列產品，滿足桌面和服務器領域需求。

申威自主可控軟件生態(tài)系統(tǒng)采用 Linux開源移植+自主研發(fā)相結合的方 式。和 Wintel 體系以及 X86-Linux 體系比較，申威軟件生態(tài)系統(tǒng)在基礎 軟件和部分應用軟件上都有對應的自主軟件產品，有力地支撐了申威處 理器平臺的產業(yè)化發(fā)展。